Reportaje:

Se estrecha el cerco sobre el bosón de Higgs

El acelerador americano Tevatron acota donde no está la partícula de la masa

Mientras el nuevo gran acelerador de partículas LHC, junto a Ginebra, sigue en el dique seco por la grave avería que sufrió el pasado septiembre, su equivalente estadounidense, el Tevatron (en el Fermilab de Chicago), continúa a la caza del bosón de Higgs, la partícula de la masa. Es el primer objetivo de estas enormes máquinas científicas por el salto cualitativo que supondría en el conocimiento íntimo de la naturaleza. Seguramente la estadounidense, más pequeña, más antigua y menos potente que el LHC, no se cobrará la pieza, pero acaba de proporcionar información importante para determinar dónde no buscar el bosón de Higgs entre los datos que empezará a proporcionar el LHC a finales de este año.

La investigación ha sido realizada por un millar de científicos, incluida una treintena de españoles de instituciones de Barcelona, Madrid, Santander y Oviedo, que trabajan en el Tevatron. El terreno de caza es el rango de masa que puede tener el bosón de Higgs, medida por su energía (en gigaelectronvoltios, GeV).

El LEP II, el acelerador que ocupaba, en el Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN), el túnel de 27 kilómetros en el que ahora está instalado el LHC, exploró hasta el nivel de 114 GeV (114 veces la masa del núcleo de hidrógeno) y prácticamente descartó que estuviera allí. Los físicos teóricos, por su parte, estiman que la masa de esta esquiva partícula no debe ser superior a 185 GeV. Así que quedaba buscar en el rango intermedio.

Ahora, los análisis de los dos equipos científicos del Tevatron (CDF y Dzero) descartan otro tramo, excluyendo (con un 95% de probabilidades) que el Higgs tenga una masa comprendida entre 160 y 170 GeV, o incluso entre 157 y 181 GeV, aquí con un 90% de probabilidades. Ésta es la buena noticia. La mala noticia, explican los físicos, es que el rango que ahora queda prácticamente descartado es en el que sería más fácil encontrar el Higgs.

En los aceleradores, los físicos hacen chocar haces de partículas que van casi a la velocidad de la luz y en las colisiones se desintegran y se forman nuevas partículas en diferentes procesos de desintegración. En esos procesos, que se producen millones de veces por segundo, los científicos buscan las nuevas partículas, el Higgs en este caso. El problema es que era más fácil detectar la famosa partícula en el tipo de desintegraciones visibles en el rango ahora excluido. Así que al LHC le queda menos terreno para buscar, pero más difícil de explorar.

"El reto de la búsqueda de la partícula de Higgs es identificar unos pocos sucesos entre millones y millones de colisiones entre protones que se producen en el Tevatron cada segundo, y separar la señal de Higgs de otros procesos que dejan señales parecidas en el detector", explica el español Mario Martínez Pérez, de CDF.

El Tevatron seguirá la cacería en solitario unos meses más, pero todos sus científicos están a la vez pendientes del LHC, ya que la mayoría de ellos participa en el acelerador de Ginebra.

* Este artículo apareció en la edición impresa del viernes, 13 de marzo de 2009.

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